[发明专利]抗氢致开裂性优异的线材、钢丝及它们的制造方法

说明书

本发明涉及一种抗氢致开裂性优异的线材、钢丝及它们的制造方法。本发明一方面涉及一种抗氢致开裂性优异的线材，以重量％计，所述线材包含C：0.2％～0.4％、Mn：1.0％～2.0％、Si：0.07％～0.3％、B：0.001％～0.003％、Ti：0.005％～0.03％、P：0.020％以下、S：0.020％以下、余量的Fe及不可避免的杂质，所述线材表面上形成有回火马氏体层且内部由铁素体和珠光体组成。

技术领域

本发明涉及一种抗氢致开裂性优异的线材、钢丝及它们的制造方法，更详细地优选用于深海输送原油用铠装钢缆(ARMOR CABLE)等。

背景技术

深海输送原油用铠装钢缆(ARMOR CABLE)是一种加强件，用于支撑在海洋输送原油的柔性管道所承受的负荷，除了具有高强度之外，还需要在H₂S环境下抗氢致开裂性优异。

用于现有铠装钢缆的钢种是含碳量为0.3％～0.8％的普通硬钢，其余组分是Si为0.2％～0.3％、Mn为0.3％～0.6％、P和S分别为一般水平即小于等于0.015％和小于等于0.012％。

对于生产铠装钢缆的工艺，通常利用10mm～25mm等各种尺寸的线材，客户公司通过铅浴热处理使线材发生等温转变，使其具有微细的先共析铁素体和珠光体或者确保微细珠光体后，再实施拉拔加工减小线材尺寸，然后按照用途进行轧制而生产出最终产品。如果能够省略所述铅浴热处理工序，就可以提高生产性，而且经济效果将会很大。

另外，由于大陆架能源枯竭，油井采油环境正在向深海转移，因此用于铠装钢缆的钢种的含碳量呈从亚共析钢(hypo-eutectoid steel)变为共析钢(eutectoid steel)的趋势。

也就是说，当使用由共析钢构成的线材时，其拉伸强度为1400MPa左右，相对于亚共析钢高出400MPa，由于强度较高最终产品厚度减小使得长度增加，因此在更深的深海也可以进行油井采油。然而，由于油井内存在H₂S，所以对氢的抵抗性也要大，但是随着含碳量的增加珠光体分数会增加，而这样的组织被认为是抗氢性能差的组织，因此含碳量多的钢使用上会受到限制。而且，耐蚀性也是重要因素，当含碳量增加时，腐蚀敏感度会增加，因此含碳量增加时耐蚀性也会下降。

专利文献1和专利文献2中试图通过提高铁素体和珠光体组织钢的耐蚀性及耐酸性的方法来提高抗氢致开裂性。然而，由于铁素体和珠光体的相界会成为传播氢致开裂的路径，因此提高抗氢致开裂性受到限制。

对于具有铁素体和珠光体的显微组织的线材，需要在拉丝厂或加工厂等进一步实施热处理工序，以使线材具有抗氢致开裂性优异的回火马氏体组织、贝氏体组织等，因此需要额外费用，而且在线材状态下制成具有回火马氏体组织、贝氏体组织时，加工性变差而造成拉拔或轧制工序发生问题。

在先技术文献

专利文献1：韩国专利申请第10-2014-0183593号

专利文献2：韩国专利申请第10-2014-0184677号

发明内容

技术问题

本发明旨在通过控制显微组织和合金组分来提供抗氢致开裂性优异的线材、钢丝及它们的制造方法。

另外，本发明的技术问题不限于上述内容。本发明的技术问题可以通过本说明书的整体内容来理解，只要是本发明所属技术领域的普通技术人员，就会在理解本发明的附加技术问题上没有任何困难。

技术方案